Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб, и может быть использовано при производстве их на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами. Способ включает отливку центробежным способом полых биметаллических заготовок с износостойким внутренним слоем, составляющим 50-60% от общей толщины стенки, нагрев заготовок до температуры пластичности и прокатку их в биметаллические трубы на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с износостойким плакирующим слоем, составляющим не более 50% от общей толщины стенки, и вытяжкой не более 9, т.е. μ ≤ 9,0, при этом отливку полых центробежно-литых заготовок и прокатку биметаллических труб на пилигримовых станах производят с учетом угара пластичного наружного слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности, а толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле , где D - диаметр центробежно-литой заготовки, мм; Δ_s - величина угара - утонения толщины стенки пластичного наружного слоя центробежно-литой заготовки при нагреве до температуры пластичности, мм; К - коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности. Изобретение обеспечивает производство качественных труб длиной 10-12 метров с увеличенным износостойким слоем в 1,5-2,0 раза для транспортировки абразивных сыпучих материалов в районе вечной мерзлоты и закрывает потребность в данных трубах АК "Алмазы Россия-Саха", что в свою очередь позволило увеличить срок эксплуатации данных труб в 1,5-2,0 раза по сравнению с трубами, прокатанными из биметаллических центробежно-литых заготовок, отлитых и прокатанных в трубы по существующему способу. 1 з. п. ф-лы, 1табл.

В практике трубного производства известен способ производства биметаллических труб на пилигримовом стане, включающий нагрев исходных центробежно-литых заготовок и их прокатку на дорнах (М.И.Чепурко, Н.П.Карпенко, А.В.Сафьянов и др. Технологические основы производства биметаллических труб. Челябинск: Металл, 1993 г., с.39-47, с.196-211).

Указанный способ применяется для производства биметаллических труб, слои которых имеют близкую пластичность или близкий коэффициент объемного расширения при высоких температурах. Поэтому нагрев в широком интервале температур с разной скоростью нагрева металла и разными величинами деформации не приводят к разрывам труб при их изготовлении.

Недостатком указанного способа производства биметаллических труб является отсутствие технологических параметров нагрева и допустимых величин деформации для производства труб с композицией углеродистая сталь - инструментальная сталь с содержанием углерода до 2,2%, т.е. имеющая низкую пластичность из-за наличия в структурной составляющей - карбидов.

Наиболее близким техническим решением производства биметаллических износостойких труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами является способ производства биметаллических труб, включающий нагрев полых центробежно-литых биметаллических заготовок с содержанием до 2,2% углерода в металле плакирующего слоя до температуры 800-850°С со скоростью 3,3-4,5 град./мин, а далее до температуры пластичности 1180-1200°С со скоростью 2,7-3,3 град./мин и прокатку (деформацию) в валках пилигримового стана с вытяжкой μ<9,0 (Патент РФ №2133160, кл. В 21 В 21/00, Бюл. №20 от 20.07.1999, "Способ производства биметаллических труб" и Н.П.Карпенко, Л.И.Лапин, В.В.Игнатьев. Производство износостойких труб большого диаметра для транспортировки сыпучих материалов. Сталь, №9, с.48, 1997 г.).

Недостатком указанного способа производства биметаллических труб является то, что биметаллические трубы размером 219×14, 273×14, 325×16, 426×20 и 530×25 мм прокатываются с износостойким (плакирующим) слоем, составляющим не более 50% от общей толщины стенки, без учета варьирования толщины пластичного слоя и коэффициента вытяжки в зависимости от геометрических размеров труб и размеров центробежно-литых заготовок, а также без учета величины угара толщины стенки пластичного (наружного) слоя центробежно-литых заготовок при нагреве их до температуры пластичности.

Целью настоящего изобретения является производство износостойких против абразивного износа биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических труб с внутренним (плакирующим) слоем из инструментальной стали с содержанием углерода до 2,2% и с другими композиционными материалами с толщиной плакирующего слоя, составляющего 75-85% от общей толщины стенки трубы, и с варьированием толщины пластичного слоя и коэффициентов вытяжек в зависимости от геометрических размеров труб и центробежно-литых заготовок, а также с учетом угара пластичного (наружного) слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности.

Указанная цель достигается тем, что в способе производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки сыпучих абразивных материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающем отливку центробежным способом полых биметаллических заготовок с износостойким внутренним слоем, составляющим 50-60% от общей толщины стенки, нагрев заготовок до температуры пластичности и прокатку их в биметаллические трубы на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с износостойким слоем, составляющим не более 50% от общей толщины стенки, и вытяжкой не более 9 (μ<9,0), отливку полых центробежно-литых заготовок и прокатку биметаллических труб на пилигримовых станах производят с учетом угара пластичного слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности, а толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле

где D - диаметр центробежно-литой заготовки, мм;

Δ_s - величина угара (утонения) толщины стенки пластичного (наружного) слоя центробежно-литых заготовок при нагреве до температуры пластичности, мм;

К - коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что с целью увеличения срока службы биметаллических труб толщину износостойкого слоя увеличивают в 1,5-2,0 раза, а для производства качественных труб по толщине стенки (без дефектов в виде рванин) отливку полых центробежно-литых биметаллических заготовок и прокатку биметаллических труб на пилигримовых станах производят с учетом угара пластичного (наружного) слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности, а толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле

где D - диаметр центробежно-литой заготовки, мм;

Δ_s - величина угара (утонения) толщины стенки пластичного (наружного) слоя центробежно-литой заготовки при нагреве до температуры пластичности, мм;

К - коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии критерию "новизна".

Сравнение заявляемого способа не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Способ был отработан и осуществлен на ОАО "Череповецкий литейно-механический завод" и на трубопрокатной установке с пилигримовыми станами 8-16" ОАО "ЧТПЗ". По данному способу были отлиты биметаллические заготовки и прокатаны качественные биметаллические трубы из сталей 30+Х12 (в стали X12 содержание углерода 2,0-2,2, марганца 0,15-070, кремния - 0,15-0,35 и хрома 13,0-13,5%) размером 219×16 (3+13), 273×16 (3+13), 325×16 (5+11) и 426×25 (5+20) мм вместо 219×14 (7+7), 273×14 (7+7), 325×16 (8+8) и 426×20 (10+10) по ТУ 14-3-849-79. В скобках первая цифра означает толщину пластичного слоя (ст.30), а вторая цифра толщину износостойкого (плакирующего) слоя (ст.X12). Данные по геометрическим размерам биметаллических центробежно-литых заготовок и труб, изготовленных по существующему и предлагаемому способам, приведены в таблице.

Использование предложенного способа производства биметаллических труб позволило получить качественные длинномерные трубы длиной (10-12 метров) с увеличенным износостойким слоем в 1,5-2,0 раза для транспортировки абразивных материалов в районе вечной мерзлоты и закрыть потребность в данных трубах АК "Алмазы Россия - Саха", что в свою очередь позволило увеличить срок эксплуатации данных труб в 1,5-2,0 раза по сравнения с трубами, прокатанными из биметаллических центобежно-литых заготовок, отлитыми и прокатанными в трубы по существующему способу.

Таблица Размеры биметаллических труб и центробежнолитых заготовок из стали 30+Х12, изготовленных по существующему и предлагаемому способам
Способ изготовлен. заготовок и труб	Геометрические размеры труб	Геометрические размеры центробежно-литых заготовок
Наружн. диаметр труб	Толщ. стенки труб	Внутр. диаметр труб	Толщина внутрен. слоя	Толщина наружн. слоя	Граничный диаметр	Наружный диаметр	Внутр. диаметр	Граничный диаметр	Толщина углед. слоя	Толщина плакир. слоя	Толщ. угара наруж. слоя
-	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм	мм
Предлагаемый	219	16	187	13	3	213	400	220	365,9	17,05	72,95	3,02
	273	16	241	13	3	267	445	270	410,6	17,20	70,30	3,36
	325	16	293	11	5	315	445	325	405,1	19,95	40,05	4,08
426	25	376	20	5	416	540	405	507,8	16,1	51,40	4,76
Существующий	219	14	191	7	7	205	400	240	324	38	42	не определялась
	273	14	245	7	7	259	445	303	375	35	36
	325	16	293	8	8	309	445	303	375	35	36
426	20	386	10	10	406	540	400	468	36	34

1. Способ производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами, включающий отливку центробежным способом полых биметаллических заготовок с износостойким внутренним слоем, составляющим 50-60% от общей толщины стенки, нагрев заготовок до температуры пластичности и прокатку их в биметаллические трубы на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами с износостойким плакирующим слоем, составляющим не более 50 % от общей толщины стенки, и вытяжкой не более 9, т.е. μ ≤ 9,0, отличающийся тем, что отливку полых центробежно-литых заготовок и прокатку биметаллических труб на пилигримовых станах производят с учетом угара пластичного наружного слоя центробежно-литых биметаллических заготовок в процессе нагрева их под прокатку в нагревательных печах до температуры пластичности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что толщину пластичного слоя на биметаллических центробежно-литых заготовках увеличивают с учетом угара при нагреве их до температуры пластичности и с увеличением наружного диаметра, которую определяют по формуле

где D - диаметр центробежно-литой заготовки, мм;

Δ_s^- величина угара-утонения толщины стенки пластичного наружного слоя центробежно-литой заготовки при нагреве до температуры пластичности, мм;

К - коэффициент угара металла при нагреве центробежно-литых заготовок до температуры пластичности.

Изобретение относится к усовершенствованию привода стана холодной пильгерной прокатки труб и может использоваться для любых станов с возвратно-поступательно движущейся клетью.

Способ поперечно-винтовой прошивки слитков эшп из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% // 2268797

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу прошивки слитков, и может быть использовано при производстве труб среднего и большого диаметров из слитков ЭШП низкопластичных боросодержащих сталей на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

Способ производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой и устройства для его осуществления // 2268796

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к способу производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических трубных заготовок на новых установках пилигримовых станов с уменьшением диаметра и толщины стенки от одного конца к другому.

Способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% // 2264269

Изобретение относится к трубопрокатному производству, в частности к способу производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% (ЧС 82), и может быть использовано при производстве бесшовных горячекатаных передельных труб на установках с пилигримовыми станами.

Способ производства котельных труб большого и среднего диаметров из слитков эшп // 2261766

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства котельных труб большого и среднего диаметров из слитков ЭШП. .

Способ производства бесшовных горячекатаных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами // 2261151

Изобретение относится к прокатному производству, а именно способу производства бесшовных горячекатаных труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами.

Способ уравновешивания вращающего момента приводного двигателя кривошипно-шатунного механизма // 2260898

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при управлении системами «преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения - асинхронный двигатель» (ПЧ-АД), работающими на механизмы с циклической знакопеременной нагрузкой (штанговые глубинные насосы, механизмы с кривошипно-шатунными приводами и т.п.).

Способ производства длинномерных передельных труб большого и среднего диаметров из центробежно-литых полых заготовок и слитков электрошлакового переплава стали марок 08х10н20т2 и 08х10н16t2 для выдвижных систем (перископов подводных лодок) с обеспечением ударной вязкости kcu более 100 дж/см2 // 2257271

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к способу производства длинномерных передельных труб большого и среднего диаметров из центробежно-литых полых заготовок и слитков электрошлакового переплава стали марок 08Х10Н20Т2 и 08Х10Н16Т2 для выдвижных систем-перископов подводных лодок с обеспечением значений ударной вязкости KCU более 100 Дж/см2.

Валок для периодической прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий // 2255821

Изобретение относится к инструменту для периодической прокатки конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических труб на пилигримовых установках с уменьшением диаметра и толщины стенки от одного конца к другому.

Способ производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8% // 2255820

Изобретение относится к способу производства передельных труб из низкопластичной стали с содержанием бора 1,3-1,8%. .

Способ производства биметаллических износостойких труб для транспортировки сыпучих абразивных материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами // 2271259

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства биметаллических труб, и может быть использовано при производстве их на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами

Способ производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой // 2271887

Изобретение относится к способу производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических труб-заготовок на трубопрокатных установках с пилигримовыми и автоматическими станами с уменьшением диаметра и увеличением толщины стенки от одного конца к другому

Способ производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой // 2271888

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к способу производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических труб-заготовок на трубопрокатных установках с пилигримовыми и автоматическими станами с уменьшением диаметра и увеличением толщины стенки от одного конца к другому

Способ производства бесшовных горячедеформированных котельных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков эшп и нлз // 2275977

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства бесшовных горячедеформированных труб большого и среднего диаметров на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами для паровых котлов, паропроводов и коллекторов установок с высокими и сверхкритическими параметрами пара из слитков ЭШП и НЛЗ

Способ производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой // 2275978

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к способу производства конусных длинномерных полых металлических изделий горячей прокаткой из цилиндрических труб-заготовок на трубопрокатных установках с пилигримовыми и автоматическими станами с уменьшением диаметра и увеличением толщины стенки от одного конца к другому

Способ производства бесшовных горячекатаных труб из кованых и непрерывнолитых заготовок (нлз), слитков эшп и вдп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами // 2276625

Изобретение относится к способу производства бесшовных горячекатаных труб из кованых и непрерывнолитых заготовок НЛЗ, слитков ЭШП и ВДП на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами

Способ производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических износостойких труб для транспортировки абразивных сыпучих материалов и пульп на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами // 2278749

Изобретение относится к металлургическому и трубопрокатному производствам, а именно к способу производства биметаллических центробежно-литых заготовок и биметаллических труб, и может быть использовано при производстве биметаллических заготовок на установках центробежной отливки и труб на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами

Способ производства горячекатаных передельных труб большого и среднего диаметров из труднодеформируемых марок стали и сплавов на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами // 2278750

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к способу производства горячекатаных по ГОСТ 9940 и передельных труб большого и среднего диаметров из коррозионностойких труднодеформируемых марок стали и сплавов, и может быть использовано при производстве их на трубопрокатных установках с пилигримовыми станами

Способ пилигримовой прокатки // 2280519

Изобретение относится к трубному производству, а именно к способу изготовления труб, и может быть использовано на трубопрокатных установках, имеющих в своем составе пилигримовые станы

Рабочая клеть стана холодной прокатки труб // 2286219

Изобретение относится к области трубопрокатного производства и предназначено для холодной прокатки особотонкостенных труб из труднодеформируемых материалов